【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 8/ ＝ 710r/min 即轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)至 n2=710r/min， 可滿足供風(fēng)要求 。 M0 Q H n =630 n =710 n =560 R= R’= M1 58 2022/9/7 通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 一 、 工況點(diǎn)的確定方法 工況點(diǎn) ：風(fēng)機(jī)在某一特定轉(zhuǎn)速和工作風(fēng)阻條件下的工作參數(shù) ， 如Ｑ 、 Ｈ 、Ｎ和 η 等 ， 一般是指Ｈ和Ｑ兩參數(shù) 。 求風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的方法： 圖解法 理論依據(jù)是 ： 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線的函數(shù)式為Ｈ＝ f(Ｑ )， 管網(wǎng)風(fēng)阻特性曲線函數(shù)式是 h=ＲＱ 2， 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Ｈ是用以克服阻力 h， 所以Ｈ＝ h， 因此兩曲線的交點(diǎn) ， 即兩方程的聯(lián)立解 。 可見圖解法的前提是風(fēng)壓與其所克服的阻力相對(duì)應(yīng) 。 方法： 在風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性 （ Ｈ ─ Ｑ ） 曲線的坐標(biāo)上 ， 按相同比例作出工作管網(wǎng)的風(fēng)阻曲線 ， 與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)之坐標(biāo)值 ， 即為通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓和風(fēng)量 。 通過交點(diǎn)作Ｑ軸垂線 ， 與Ｎ ─ Ｑ和 η─ Ｑ曲線相交 ， 交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為風(fēng)機(jī)的軸功率Ｎ和效率 η 。 2022/9/7 若 使用廠家提供的不加外接擴(kuò)散器的靜壓特性曲線Ｈ s─ Ｑ ， 則要考慮安裝擴(kuò)散器所回收的風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能的影響 ， 此時(shí)所用的風(fēng)阻Ｒ S應(yīng)小于Ｒ m， 即 式中 Ｒ v── 相當(dāng)于風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失的風(fēng)阻 ， Ｓ V── 風(fēng)機(jī)出口斷面 ， 即外接擴(kuò)散器入口斷面； Ｒ d── 擴(kuò)散器風(fēng)阻； Ｒ Vd── 相當(dāng)于擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失的風(fēng)阻 ， Ｓ Vd── 為擴(kuò)散器出口斷面 。 若 使用通風(fēng)機(jī)全壓特性曲線Ｈ t─ Ｑ ， 則需用全壓風(fēng)阻Ｒ t作曲線 ， 且 若使用通風(fēng)機(jī)裝置全壓特性曲線Ｈ td─ Ｑ ， 則裝置全壓風(fēng)阻應(yīng)為Ｒ td， 且 應(yīng)當(dāng)指出 ， 在一定條件下運(yùn)行時(shí) ， 不論是否安裝外接擴(kuò)散器 ， 通風(fēng)機(jī) 全壓特性曲線是唯一 的 ， 而通風(fēng)機(jī)裝置的全壓和靜壓特性曲線則因所安擴(kuò)散器的規(guī)格 、 質(zhì)量而有所變化 。 )( vddvms RRRRR ????22vv SR??22vdvd SR??vddmt RRRR ???2022/9/7 二 、 通風(fēng)機(jī)工點(diǎn)的合理工作范圍 從經(jīng)濟(jì)角度 ， 通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率不低于 60 %。 從安全角度 ， 工況點(diǎn)必須位于駝峰點(diǎn)右側(cè) ， 單調(diào)下降的直線段 。 實(shí)際工作風(fēng)壓不得超過最高風(fēng)壓的 90％ 。 風(fēng)機(jī)的運(yùn)輪轉(zhuǎn)速不得超過額定轉(zhuǎn)速 。 三 、 主要通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)調(diào)節(jié) 工點(diǎn)調(diào)節(jié)方法主要有： 改變風(fēng)阻特性曲線 當(dāng)風(fēng)機(jī)特性曲線不變時(shí) ， 改變工作風(fēng)阻 ， 工況點(diǎn)沿風(fēng)機(jī)特性曲線移動(dòng) 。 A B C D 上 下 右 左 15 30 45 Q/m3/s H/Pa R1 R1’ R1” M M’ M” Q Q’ Q” H H’ H” 2022/9/7 １）增風(fēng)調(diào)節(jié) 。為了增加礦井的供風(fēng)量，可以采取下列措施： （１）減少礦井總風(fēng)阻。 （２）當(dāng)?shù)孛嫱獠柯╋L(fēng)較大時(shí)，可以采取堵塞地面的外部漏風(fēng)措施。 ２）減風(fēng)調(diào)節(jié) 。當(dāng)?shù)V井風(fēng)量過大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行減風(fēng)調(diào)節(jié)。其方法有： （１）增阻調(diào)節(jié)。 （２）對(duì)于軸流式通風(fēng)機(jī)，可以用增大外部漏風(fēng)的方法，減小礦井風(fēng)量。 ⒉ 、 改變風(fēng)機(jī)特性曲線 這種調(diào)節(jié)方法的特點(diǎn)是礦井總風(fēng)阻不變 ， 改變風(fēng)機(jī)特性 ， 工況點(diǎn)沿風(fēng)阻特性曲線移動(dòng) 。 n n1 n2 M M1 M2 Q Q2 Q1 H H1 H2 Q H 2022/9/7 2022/9/7 通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn) 兩臺(tái)或兩臺(tái)以上風(fēng)機(jī)在同一管網(wǎng)上工作 。 叫風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作 。 風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作可分為 串聯(lián) 和 并聯(lián) 兩大類 。 一 、 風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作 一個(gè)風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口直接或通過一段巷道 （ 或管道 ） 聯(lián)結(jié)到另一個(gè)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口上同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn) ， 稱為風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作 。 特點(diǎn)： 通過管網(wǎng)的總風(fēng)量等于每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 ， 即 Q=Q1=Q2 。 總風(fēng)壓等于兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓之和，即 H＝ H1＋ H2 。 （一）、兩臺(tái)風(fēng)壓特性曲線不同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作分析 串聯(lián)風(fēng)機(jī)的等效特性曲線。 作圖方法 ： 按風(fēng)量相等，風(fēng)壓疊加的原則 。 F1 F2 2022/9/7 風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。 在風(fēng)阻為 R管網(wǎng)上風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作， 各風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)按下述方法求得： 在等效風(fēng)機(jī)特性曲線 Ⅰ+Ⅱ 上作管網(wǎng) 風(fēng)阻特性曲線 R1，兩者交點(diǎn)為 M0，過 M0 作橫坐標(biāo)垂線，分別與曲線 Ⅰ 和 Ⅱ 相交 于 M1和 M2，此兩點(diǎn)即是兩風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。 效果分析： 用等效風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)量 Q與能 力較大風(fēng)機(jī)的 F2單獨(dú)工作產(chǎn)生風(fēng)量 QⅡ 之差 表示。 （ 1） R=R1R’,工況點(diǎn)位于 A點(diǎn)以上， ΔQ=Q QⅡ 0，則表示串聯(lián)有效 ； （ 2） R=R’工況點(diǎn)與 A點(diǎn)重合， ΔQ=Q ’Q’Ⅱ =0， 則串聯(lián)無增風(fēng)； （ 3） R=R‖ R’,工況點(diǎn)位于 A點(diǎn)以下， ΔQ=Q ‖Q‖Ⅱ 0，則表示串聯(lián)有害。 F1 F2 F1+F2 R1 M0 M2 M1 Q R’ QⅡ R” H Q Q”Ⅱ Q’ Q” A H2 H1 M’2 M”2 H’ H” 2022/9/7 （ 二 ） 、 風(fēng)壓特性曲線相同風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作 兩臺(tái)特性曲線相同的風(fēng)機(jī)串聯(lián) 工作 。 由圖可見 ， 臨界點(diǎn) A位于 Q軸 上 。 這就意味著在整個(gè)合成曲線范 圍內(nèi)串聯(lián)工作都是有效的 ， 不過工作 風(fēng)阻不同增風(fēng)效果不同而已 。 結(jié)論 ： 風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作適用于因 風(fēng)阻大而風(fēng)量不足的管網(wǎng)； 風(fēng)壓特性曲線相同的風(fēng)機(jī) 串聯(lián)工作較好； 串聯(lián)合成特性曲線與工作風(fēng)阻曲線 相匹配 ， 才會(huì)有較好的增風(fēng)效果 。 串聯(lián)工作的任務(wù)是增加風(fēng)壓 ， 用于克服管網(wǎng)過大阻力 ， 保證按需供風(fēng) 。 H Q Ⅰ /Ⅱ H M A Ⅰ +Ⅱ R1 Q H Q1 R2 Q’ Q2 2022/9/7 （ 三 ） 、 風(fēng)機(jī)與自然風(fēng)壓串聯(lián)工作 自然風(fēng)壓特性 自然風(fēng)壓特性是指自然風(fēng)壓與風(fēng)量 之間的關(guān)系 。自然風(fēng)壓隨風(fēng)量增大略 有增大。風(fēng)機(jī)停止工作時(shí)自然風(fēng)壓依 然存在。故一般用平行 Q軸的直線表 示自然風(fēng)壓的特性。 自然風(fēng)壓對(duì)風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)影響 自然風(fēng)壓對(duì)機(jī)械風(fēng)壓的影響 ， 類似于兩個(gè)風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作 。 結(jié)論 ：當(dāng)自然風(fēng)壓為正時(shí) ， 機(jī)械 風(fēng) 壓與自然風(fēng)壓共同作用克服礦井通 風(fēng)阻力 ， 使風(fēng)量增加；當(dāng)自然風(fēng)壓 為 負(fù)時(shí) ， 成為礦井通風(fēng)阻力 。 M1 M’1 Q H Ⅰ +Ⅱ M”2 M” Q1 Q”2 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Q M R H H’1 H”2 Ⅰ +Ⅱ H”1 2022/9/7 二 、 通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作 兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口直接或通過一段巷道連結(jié)在一起工作叫通風(fēng)機(jī)并聯(lián) 。 風(fēng)機(jī)并聯(lián)分為： 集中并聯(lián) 和 對(duì)角并聯(lián) 之分 。 （ 一 ） 集中并聯(lián) 特點(diǎn) ： （ 1） 、 H = H1 = H2 （ 2） 、 Q = Q1 + Q2 風(fēng)壓特性曲線不同風(fēng)機(jī)集中并聯(lián)工作 1） 作圖方法 原則： 風(fēng)壓相等 ， 風(fēng)量相加的原則 。 方法 ：根據(jù)上述原則在同一坐標(biāo)系中 將兩條風(fēng)機(jī)特性曲線 （ I， II） 合成 。 F1 F2 Q1 Q2 Q 2022/9/7 2） 工況分析 用并聯(lián)等效風(fēng)機(jī)產(chǎn)生 的風(fēng)量 Q與能力較大風(fēng)機(jī) 的 F1單獨(dú)工作產(chǎn)生風(fēng)量 Q1 之差來分析 Ⅰ+Ⅱ 合成曲線與 Ⅰ 風(fēng)機(jī)曲線交點(diǎn)，臨界點(diǎn) A， R’臨界風(fēng)阻 (A)當(dāng)工作風(fēng)阻 R=R時(shí)， 工況點(diǎn)位于 A點(diǎn)右下側(cè)， ΔQ=Q Q10，并聯(lián)有效； (B)當(dāng)工作風(fēng)阻 R=R’時(shí)， 工況點(diǎn)與 A點(diǎn)重合， ΔQ=Q Q1＝ 0，并聯(lián)增風(fēng)無效； (C)當(dāng)工作風(fēng)阻 R=R‖ R’時(shí)， 工況點(diǎn)位于 A點(diǎn)左上側(cè)， ΔQ=Q Q1＜ 0，并聯(lián)有害。 Q R M M1 M2 M1 Q=Q1+Q2 Q1 Q1 Q1 R’ R” H Ⅰ Ⅰ +Ⅱ Ⅱ A Q=Q1 Q Q2 M’ M” 2022/9/7 風(fēng)壓特性曲線相同風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作 M1 為風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)； M為并聯(lián)合成工況點(diǎn)。 由圖可見，總有 ΔQ=Q Q10，且 R越小， ΔQ 越大。 結(jié)論 ： 風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作適用于因風(fēng)機(jī)能力小 ， 風(fēng)阻小而風(fēng)量不足的管網(wǎng)； 風(fēng)壓特性曲線相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作較好； 并聯(lián)合成特性曲線與工作風(fēng)阻曲線相匹配 ， 才會(huì)有較好的增風(fēng)效果 。 并聯(lián)工作的任務(wù)是增加風(fēng)量 ， 用于風(fēng)機(jī)能力小 ， 保證按需供風(fēng) 。 Q R M ⅠⅡ M1 Ⅰ +Ⅱ M’ Q Q1=Q2 Q1=Q2 H A 2022/9/7 （二）對(duì)角并聯(lián)工況分析 兩臺(tái)不同型號(hào)風(fēng)機(jī) F1和 F2的特性曲線分別為 Ⅰ 、 Ⅱ ，各自單獨(dú)工作的管網(wǎng)分別為 OA（風(fēng)阻為 R1）和 OB（風(fēng)阻為 R2），共同工作于公共風(fēng)路 OC（風(fēng)阻為 R0）。 分析方法 ： 按等風(fēng)量條件下把風(fēng)機(jī) F1的風(fēng)壓與風(fēng)路 OA的的阻力相減的原則，求風(fēng)機(jī)F1為風(fēng)路 OA服務(wù)后的剩余特性曲線 Ⅰ ’。 同理得到剩余特性曲線 Ⅱ ’。 按風(fēng)壓相等風(fēng)量相加原理求得等效風(fēng)機(jī) F1’和 F2’集中并聯(lián)的特性曲線 Ⅲ ’。 特性曲線 Ⅲ ’，它與風(fēng)路 OC的風(fēng)阻 R0曲線交點(diǎn) M0，由此可得 OC風(fēng)路的風(fēng)量Q0。 過 M0作 Q軸平行線與特性曲線 Ⅰ ’和 Ⅱ ’分別相交于 MⅠ ’和 MⅡ ’點(diǎn)。 過 MⅠ ’和 MⅡ ’點(diǎn)作 Q軸垂線與曲線 Ⅰ 和 Ⅱ 相交于 MⅠ 和 MⅡ ，此即在兩個(gè)風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。 結(jié)論 ：每個(gè)風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn) MⅠ 和 MⅡ ，既取決于各自風(fēng)路的風(fēng)阻，又取決于公共風(fēng)路的風(fēng)阻。 2022/9/7 A C B F1 F2 R1 R0 R2 O C F1 F2 A B O F1 F2 F1’ R1 R2 F2’ F1’+F2’ R0 Q0 M1’ M2’ M1 M2 Q1 Q2 Q H H1 H2 2022/9/7 三 、 并聯(lián)與串聯(lián)工作的比較 以一離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線為例。 當(dāng)風(fēng)阻 R2 通過 B點(diǎn)時(shí)，兩者 增風(fēng)效果相同（兩者實(shí)際工況點(diǎn) 分別為 MI 和 MII），但串聯(lián)功率 大于并聯(lián)功率，即 Q并 =Q串， NS NP 。 當(dāng)風(fēng)阻為 R1 時(shí)， Q并 ＞ Q串 ， N串 N并 。 當(dāng)風(fēng)阻為 R3 時(shí)， Q串 ＞ Q并 ， N串 N并 。 結(jié)論： （ 1）并聯(lián)適用于管網(wǎng)風(fēng)阻較小，但因風(fēng)機(jī)能力小導(dǎo)致風(fēng)量不足的情況； （ 2） 風(fēng)壓相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行較好； （ 3） 軸流式風(fēng)機(jī)并聯(lián)作業(yè)時(shí) ， 若風(fēng)阻過大則可能出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行 。 所以 ，使用軸流式風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí) ， 除要考慮并聯(lián)效果外 ， 還要進(jìn)行穩(wěn)定性分析 。 R2 B Q H 0 NQ NP NS R1 A F I MI MII II R3 C E III Q并 Q串 Q串 =Q并 NS NP NS NP Q串 Q并 2022/9/7 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性 ? 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是不斷變化的 風(fēng)網(wǎng)變化內(nèi)容 風(fēng)阻 結(jié)構(gòu) 2022/9/7 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性 ? 網(wǎng)的局部動(dòng)態(tài)特征分析 ? 風(fēng)網(wǎng)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征分析 2022/9/7 一、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特征 網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特征 局部特征 系統(tǒng)特征 2022/9/7 風(fēng)網(wǎng)的局部動(dòng)態(tài)特征分析 風(fēng)網(wǎng)局部動(dòng)態(tài)變化 增減巷道影響 風(fēng)阻變化分析 影響自身 影響其他分支 鄰近風(fēng)路影響 同一通路影響 2022/9/7